Energieführung für Marathonstrecken

ENERGIEFÜHRUNGSSYSTEME. ›Rollen statt gleiten‹ – nach diesem Motto hat Kabelschlepp den Rail Cable Carrier, ein mit Rollen und Schienen ausgestattetes Energieführungssystem entwickelt. Das System überbrückt selbst »Marathonstrecken« von 500 Metern vibrationsarm.

18. September 2009

Eine Drehmaschine ist normalerweise kompakt und lässt sich problemlos in jeder Werkshalle aufstellen. Um ganz andere Dimensionen geht es bei den bis zu 66 Meter langen, elf Meter breiten und sieben Meter hohen Doppel-Kurbelwellen-Drehmaschinen, welche die Waldrich Siegen Werkzeugmaschinen GmbH in Burbach fertigt. Allein der Verfahrweg der Hubzapfen-Dreheinrichtung kann bei diesen Maschinen bis zu 50 Meter lang sein.

Vor diesem Hintergrund steigen die Anforderungen an die Energieführungsketten, die mit der Dreheinrichtung mitlaufen. Deshalb nutzt Waldrich Siegen den Rail Cable Carrier (RCC), ein mit Rollen und Schienen ausgestattetes Energieführungssystem des südwestfälischen Unternehmens Kabelschlepp. Das System überbrückt selbst »Marathonstrecken« von 500 Metern und mehr vibrationsarm und leise. Denn beim Rail Cable Carrier gleitet das Obertrum nicht auf dem Untertrum, sondern fährt auf Führungsschienen.

»Da die RCC vibrations- und geräuscharm laufen, minimieren sie die dynamische Rückwirkung auf die Maschine, sodass die feinen Oberflächen des Werkstücks geschont werden«, erläutert Gerhard Kleinhans, Leiter Konstruktion + Entwicklung bei Waldrich Siegen, die Vorteile des RCC für die Maschinen des Burbacher Unternehmens. Kabelschlepp hat den Rail Cable Carrier nach dem Motto ›rollen statt gleiten‹ entwickelt und das System, weil es ursprünglich für Krananlagen gedacht war, für Verfahrwege von 500 Metern und mehr ausgelegt.

Derart lange Strecken sind in gleitender Anordnung unüberbrückbar, weil in dem Fall schon ab etwa 200 Metern zu große Reibungskräfte entstünden. Beim RCC verhindern seitlich montierte kugelgelagerte Rollen, die mit einer Oberfläche aus Polyurethan versehen sind, dass dieses Problem auftreten kann. Sie laufen in Führungsschienen, die in der Standard-Anschlusshöhe montiert sind, und schlagen daher nicht gegen andere Rollen. Abgesehen davon kann die Kette nicht durchhängen. Ferner verringern sich die Zug- und Schubkräfte gegenüber gleitenden Anordnungen um 90 Prozent, weil das Obertrum nicht auf dem Untertrum gleitet.

GERINGERER VERSCHLEISS

Der Anwender kommt infolgedessen mit weniger Antriebsleistung aus. Bei Waldrich Siegen gehen die kleineren Zug- und Schubkräfte, wegen der Größe der Maschinen, zwar nicht in die Berechnung der Antriebsleistung ein. Sie tragen aber zu einem geringeren Verschleiß bei. Denn der Rail Cable Carrier selbst und die darin verlegten Leitungen werden nur minimal belastet. Ein Vorteil, zu dem auch die günstige Krafteinleitung in das gerade Obertrum der Kette beiträgt. Zudem biegen sich die Leitungen nur dem Krümmungsradius der Kette entsprechend. Eine Gegenbiegung, wie sie bei gleitenden Anordnungen auftritt, entfällt. Man kann deshalb von einer längeren Lebensdauer für die Kette und die Leitungen ausgehen.

Das Burbacher Unternehmen verfährt die RCC mit Geschwindigkeiten von bis zu zehn Metern in der Minute und nutzt demnach die mögliche maximale Verfahrgeschwindigkeit, die bei zehn Metern in der Sekunde liegt, nicht aus. Dagegen profitiert das Unternehmen von dem kurzen Bogenüberstand der Kette, der einen platzsparenden Einbau in die Maschine erlaubt.

Denn dadurch kommt man mit einer geringeren Fundamenttiefe beziehungsweise einem kleineren Bauraum im Maschinenbett aus und spart folglich Kosten. Hierzu tragen auch kürzere Ketten-, Leitungs- und Kanallängen bei. Ermöglicht wird der kurze Bogenüberstand, weil sich der Mitnehmeranschluss beim Rail Cable Carrier in Bogenhöhe befindet. Bei gleitenden Anordnungen mit tiefem Mitnehmeranschluss ist indessen ein erweiterter Bogenüberstand unabdingbar, woraus eine zusätzliche Bahnhofslänge resultiert, die man nicht zum Verfahren der Kette nutzen kann.

Neben den Doppel-Kurbelwellen-Drehmaschinen setzt Waldrich Siegen die RCC, die ausnahmslos horizontal eingebaut werden, in weiteren Drehmaschinen zur Kurbelwellenbearbeitung sowie in Schwerdrehmaschinen ein, die über große Drehlängen zwischen den Spitzen verfügen. »Bei einer eingehenden Prüfung haben sich die Rail Cable Carrier als geeignete Energieführungen für Doppel-Kurbelwellen- und andere große Dreh-maschinen erwiesen«, so Gerhard Kleinhans.

»Da die Doppelmaschinen und das RCC-Kettensystem etwa zur gleichen Zeit entwickelt worden sind, mussten wir vorher nicht nach Alternativen für die Energieführung suchen.« Zusammenfassend kann man sagen, dass Waldrich Siegen vor allem von einem vibrationsarmen und leisen Lauf auf langen Strecken, von kleinen Zug- und Schubkräften sowie von einem minimalen Verschleiß an den Ketten und Leitungen profitiert. Der geringe Platzbedarf und eine hohe Betriebssicherheit sind weitere wesentliche Argumente, die für den Rail Cable Carrier von Kabelschlepp sprechen.

Das RCC-System bietet wegen seines integrierten Aufsteigschutzes mehr Betriebssicherheit. Der Grund dafür, dass die Kette in der Beschleunigungsphase nicht aufsteigen kann, beruht auf der geringen Rollreibung und den daraus resultierenden niedrigen Schubkräften. Selbst im Störfall hält Kabelschlepp – durch Umkantungen an der Kanaloberseite – die Kette in den Führungsschienen.

SCHNELL ZU ÖFFNEN

Weitere Vorteile der M-Serie liegen in variablen Kettenbreiten mit Breitenrastern von acht und 16 Millimetern, in einem gekapselten, gegen Schmutz unempfindlichen Anschlagsystem sowie in einer großflächigen Übertragung der Zug- und Schubkräfte über die hierfür optimierte Gelenkkonstruktion, die die Kette sehr robust macht. In die gleiche Richtung zielt Kabelschlepp mit einer stabilen Laschenkonstruktion. Hervorzuheben sind auch ein minimierter Gelenkverschleiß durch das Topf-Deckel-Prinzip sowie fixierbare Trennstege und eine große Auswahl an Stegsystemen.

Zudem lassen sich die Energieführungsketten der M-Serie innen und außen schnell öffnen. Verriegelungsbolzen machen sie überdies besonders montagefreundlich. Abgesehen davon lässt sich die Kette einfach warten. Das RCC-System arbeitet mit Standard-Energieführungsketten. Anwender können es mit allen Kabelschlepp-Energieführungsketten, egal ob aus Stahl oder Kunststoff, kombinieren.

Nach der Entscheidung für den Rail Cable Carrier ging es für Waldrich Siegen, bezogen auf die Energieführungskette, um die Auswahl der Typenreihe, zumal alle Kabelschlepp-Energieführungsketten eingesetzt werden können. Waldrich Siegen hat die MC 1250 aus der multivariablen M-Serie von Kabelschlepp gewählt, weil die Konstruktion der Glieder eine großflächige Kraftübertragung gewährleistet. Für die MC 1250 spricht gleichermaßen ihr Gelenkaufbau und ihre Robustheit sowie die Eignung für lange Verfahrwege.

GÜNSTIGES REIBUNGSVERHALTEN

Außerdem ermöglicht die in diesem Fall mit einem Krümmungsradius von 300 Millimeter und einer Innenbreite von 640 Millimeter ausgestattete MC 1250 eine flexible Leitungsseparierung. Hinzu kommt, dass sich durch den Einsatz der massiven, vierfach verschraubten Rahmenstege RM aus der Silicium-Aluminium-Legierung Silumin, die für eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit steht, ein günstiges Reibungsverhalten zwischen den Leitungen beziehungsweise Schläuchen auf der einen und den Stegen auf der anderen Seite ergibt. In den Doppel-Kurbelwellen-Drehmaschinen von Waldrich Siegen werden in jeweils drei Rail Cable Carrier-Elektrokabel sowie Hydrostatik-, Schneidöl-, Luft- und Kühlwasserschläuche verlegt.

Die Leitungen benötigt man zur Energieversorgung von drei verfahrbaren Schlitten, sogenannten Supports, die als Verbindungsglied zwischen dem Schaltschrank und der Maschine dienen. Zwei der RCC werden gegenläufig direkt neben der Maschine installiert. Sie führen zum linken Drehsupport und zur Hubzapfen-Dreheinrichtung. Die dritte, weiter außen montierte Kette führt zum rechten Drehsupport. Alle drei Ketten verfahren in einem RCC-Kanalsystem, das, wie die Ketten, auf die Verfahrwege abgestimmt ist.

In diesem Fall sind die Wege rund 32, 17 und 16 Meter lang. Die großen Zusatzlasten, die sich aus der Länge der verlegten Leitungen ergeben, kann das Cable Carrier-System dank seiner hohen Stabilität gut aufnehmen. Möglich sind dabei Lasten von 50 Kilogramm je Meter, und diese Tragfähigkeit garantiert eine hohe Betriebssicherheit. Bei Waldrich Siegen liegt der Wert bei 30 Kilogramm.

Ingelore Roth-Stahl, Kabelschlepp/aru

Ergänzende Informationen zum Energieführungssystem Rail Cable Carrier finden Sie hier.

FAKTEN

Das südwestfälische Unternehmen Kabelschlepp liefert Energieführungen aus Stahl/Edelstahl, Voll-Kunststoff oder Kunststoff mit Aluminium-Stegen (Hybrid-Energieführungen), in Standardgrößen oder kundenindividuell.

Außerdem bietet das Unternehmen Systeme an, die Führungsbahnen, Spindeln und Wellen vor Verunreinigung und Beschädigung schützen.

Erschienen in Ausgabe: 07/2009